Cấu tạo vỏ nón bảo hiểm từ chất liệu nào là tốt nhất?

Nhựa ABS

85% nguyên liệu làm vỏ nón bảo hiểm là nhựa ABS. Chất liệu này là gì mà các hãng nón lớn nhỏ đều sử dụng?
Có rất nhiều loại nhựa trong ngành công nghiệp lẫn dân dụng. Để phù hợp để làm vỏ nón chúng cần có các đặc điểm sau:
-Mềm dẻo, có độ đàn hồi: để dễ uốn, tạo hình, chịu áp lực tốt, triệt tiêu xung động khi có va đập.
-Nhẹ: vật liệu nhựa nói chung rất nhẹ nên lí tưởng để không gây mỏi cổ khi dùng lâu.
-Bám màu sơn tốt: trong tất cả các loại nhựa, chỉ có nhựa ABS có thể sơn màu, tạo hình nón bảo hiểm đẹp.
Chính những yếu tố trên đã khiến nó trở thành loại nhựa đặc trưng trong sản xuất vỏ nón bảo hiểm.
Có 3 loại nhựa ABS được sử dụng:

Nhựa ABS trắng đục (nhựa ABS nguyên sinh)

Loại nhựa tinh khiết này không pha lẫn tạp chất, giữ nguyên đặc tính. Chúng được nhận biết dễ dàng vì có màu trắng đục . Một ưu điểm của ABS nguyên sinh là bề mặt sản phẩm được tạo thành rất bóng, mịn, giúp màu sắc tươi sáng. Đồng thời, chịu được va đập mạnh và độ xuyên thủng cao. Trọng lượng của vỏ nón làm từ dạng hạt này thông thường sẽ nặng hơn 400g.
Tuy nhiên, giá thành ABS nguyên sinh khá cao nên thông thường chỉ các loại nón bảo hiểm chính hãng cao cấp mới sử dụng nguyên liệu này.

Nhựa ABS xám (nhựa ABS nguyên sinh pha nhựa tái chế)

Để giá nón bảo hiểm rẻ nhưng vẫn đảm bảo đúng tiêu chuẩn kiểm định.Các xưởng sản xuất nón bảo hiểm đã sử dụng nhựa ABS nguyên sinh có pha ABS tái chế theo liều lượng nhất định tạo thành nhựa xám. Vì vậy, loại nhựa này được sử dụng nhiều nhất hiện nay, chiếm khoảng 80% nón bảo hiểm đúng quy định về an toàn trên thị trường Việt Nam.

Nhựa ABS đen (nhựa ABS tái chế)

Nhựa ABS tái chế có đặc điểm rất dễ nhận biết là có màu đen trước khi sơn. Nguyên liệu này cực rẻ với giá thành chỉ 10tr/tấn, được tái chế từ các phế liệu nhựa như vỏ xe, quạt, vỏ tivi..và các vỏ nhựa dân dụng khác. Các loại nón giá rẻ, nón bảo hiểm kém chất lượng sẽ được sản xuất từ nguyên liệu này.

Sợi thủy tinh

Theo định nghĩa sợi thủy tinh trên wikipedia:  chất liệu này có đặc tính gần giống với sợi polyme và sợi carbon. Đây là chất liệu gia cố cho nhiều sản phẩm cần độ cứng chắc như vỏ nón bảo hiểm, vật liệu xây dựng, vỏ tàu thuyền, thiết bị y tế, ván lướt sóng …Những vật dụng cách nhiệt, cách điện cần chống chịu ăn mòn cao.
Mặc dù độ cứng chắc không bằng sợi carbon nhưng giá thành rất rẻ nên những nón bảo hiểm làm từ sợi thủy tinh có chi phí thấp hơn. Những các dòng nón được sản xuất từ nguyên liệu này vẫn được đánh giá là cao cấp.

Ưu điểm:

-Cách nhiệt:
Vì sợi thủy tinh có tính chất cách nhiệt. Thông số dẫn nhiệt đo được 0.05W/(m.K) . Điều này giúp nón giảm bớt hấp thụ nhiệt khi dùng lâu dưới trời nóng. Đảm bảo nhiệt độ trong nón được duy trì ổn định.
-Chống ăn mòn:
-Khả năng tái chế cao: Sợi thủy tinh tái chế chứa tối đa 40% thủy tinh tái chế. Điều này cho thấy đây là chất liệu bảo vệ môi trường vì khả năng tái sử dụng cao.

Nhược điểm:

-Vì sợi thủy tinh có trọng lượng nặng hơn sợi carbon nên sẽ ảnh hưởng đến trọng lượng của nón. Các hãng sản xuất sẽ cân đối tỷ lệ hỗn hợp để cân bằng giữ yếu tố thoải mái và độ an toàn trong cấu tạo vỏ nón.

 Nhựa gia cường sợi thủy tinh:

Nhựa có trọng lượng nhẹ, ưu điểm rất mạnh trong tải nén nhưng yếu về độ bền kéo. Sợi thủy tinh rất mạnh về lực căng nhưng có xu hướng không chống lại lực nén. Bằng cách kết hợp hai nguyên liệu này, ta có tổ hợp nhựa gia cố sợi thủy tinh bền chắc, chống chịu va đập, lực nén rất tốt.

Sợi Carbon

Bề mặt kết cấu sợi carbon có những vân than chì như các đường kẻ carô. Đó là do sợi graphit (than chì) có cấu trúc tinh thể liên kết với khoảng cách đều cỡ 3.35 A°. Chúng là các sợi có đường kính 5-10 micrômet làm từ các nguyên tử carbon. Quá trình sản xuất loại sợi này phức tạp nhưng chất liệu này đã cách mạng vật liệu ứng dụng cho rất nhiều ngành nghề trong đó có vỏ nón bảo hiểm.

Ưu điểm:

Đặc tính của carbon là độ cứng cao do kết cấu mạng tinh thể lục lăng, độ bền kéo cao, trọng lượng thấp, kháng hóa chất cao, chịu được nhiệt độ cao và giãn nở nhiệt thấp. Những đặc tính này đã làm cho sợi carbon rất phổ biến trong ngành hàng không vũ trụ, kỹ thuật dân dụng, quân sự và thể thao cạnh tranh.
Vì nón bảo hiểm cần độ bền, chống va đập. Sợi carbon đảm bảo trọng lượng nhẹ để không gây mỏi cổ khi dùng lâu khi phối hợp với các vật liệu nhựa.

Nhược điểm:

Vì giá thành quá cao khiến vật liệu carbon không phổ biến so với các loại sợi tương tự, chẳng hạn như sợi thủy tinh hoặc sợi nhựa. Đây là lí do nón bảo hiểm cấu tạo sợi carbon sẽ có giá thành đắt nhất, trên 5tr/ sản phẩm.